集成逻辑门基本应用.pptVIP

一、集成逻辑门的基本应用 按照逻辑功能可以将集成逻辑门分为反相器、与非门、集电极开路(简称OC)与非门、或非门、缓冲/驱动器、组合逻辑门及具有三态输出的逻辑门等。 1. 门电路构成的时钟源 2. 门电路构成的触发器 用门电路可以构成RS触发器、单稳态触发器等，右图为基本RS触发器。 3. 集电极开路(OC)门和三态(TS)门的应用 二、集成电路定时器555及其基本应用 学习要求 掌握集成电路定时器555构成的单稳态触发器、自激多谐振荡器及施密特触发器的工作原理与应用电路的设计方法。 熟练安装与测试各实验电路，独立完成所布置的实验设计与制作任务。 1、555的内部结构及性能特点 555定时器的电压范围较宽，在+3V~+18V范围内均能正常工作，其输出电压的低电平VoL?0，高电平VOH?+VCC，可与其它数字集成电路(CMOS、TTL等)兼容，而且其输出电流可达到100mA，能直接驱动继电器。 555的输入阻抗极高，输入电流仅为0.1?A，用作定时器时，定时时间长而且稳定。 555的静态电流较小，一般为80?A左右。 2、555组成的基本电路及应用 单稳态触发器及其应用 单稳态触发器及其应用 (1) 触摸开关电路 (2) 分频电路 多谐振荡器及其应用 (1) 时钟脉冲发生器 (1) 时钟脉冲发生器 (2) 通断检测器 (3) 手控蜂鸣器 实验与思考题 利用555组成的单稳态触发器，设计以下电路，并进行实验调整与制作。 触摸控制灯 要求手触摸金属片(或导线)时，床头小电珠亮10s，作为晚上看手表时间用 分频器 设时钟脉冲的频率为1kHz，要求输出脉冲的频率为10Hz 倍频器 设时钟脉冲的频率为500Hz，要求输出脉冲的频率为1kHz * 第9讲 集成逻辑门基本应用 一、集成逻辑门及基本应用 1、门电路构成的时钟源 2、门电路构成的触发器 3、三态门的应用 二、555及基本应用 1、内部结构及性能特点 2、基本电路及应用 学习要求 掌握TTL、CMOS与非门电路主要参数的测试方法及OC门、TS门的“线与”功能； 设计与安装测试逻辑门参数的实验电路，并进行参数测试； 学会运用集成逻辑门设计报警、延时等功能电路。 一、集成逻辑门的基本应用 (1) TTL门电路构成的脉冲时钟源 Ro为门电路内部等效电阻，一般为几百欧姆。输出频率可从几赫兹至几兆赫兹变化，改变电容C实现频率粗调，调节RP实现频率细调。 1D 2D 3D 4D 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 工作原理：初始态，设1D输入为0，则各D的两端电压如图所示，此时C充电，左端电压达到UOH时，1D输入为1，电容C反向充电，左端电压达到UOL时，1D输入为0，电路工作情况重复。产生方波如上图。 晶体管T接成射极跟随器，可使输出级与前级隔离，电位器电阻RP变化几十千欧也不会影响电路的工作状态。 因此，该电路具有输出频率范围宽、输出波形好、带负载能力强的优点。 它具有复位(清“0”)和置位(置“1”)的功能，开关S置于1时Q=0，S置于2时Q=1，而且开关S的切换不会引起Q端的抖动，因此，该电路常用作去抖动开关电路。 右图为由基本RS触发器构成的单稳态触发电路，可用作常明灯的控制电路或报警电路。 工作原理：在触发脉冲没有来到时，R=1，S=0，Q=1，发光二极管D亮，电容Ct经Rt充电，直到S=1。Q仍维持1不变，D始终保持亮，故称常明灯。 如果负脉冲来到，R=0，S=1，则D灭，电容Ct放电，直到S=0。当R=1，S=0时，D又恢复亮状态。灯灭的时间t=0.7RtCt。 集电极开路(OC)与非门和三态(TS)输出门都具有“线与”的功能，即它们的输出端可以直接相连。 对于集电极开路的与非门，因其输出端是悬空的，使用时一定要在输出端与电源之间接一电阻RL，其值根据应用条件决定。 右图为n个OC门“线与”驱动TTL门电路的情况。分析表明，外接电阻RL的最大值RL max和最小值RL min的表达式 n个OC门线与 式中，VOH min=2.4V， IOH =100?A，IIH =50?A VOL max=0.4V， IOL=8mA，IIL=0.4mA， m为负载门输入端总个数。 用OC与非门实现“与或非”逻辑功能比采用普通与非门要经济得多，用一级OC门可代替三级与非门，不仅器件少而且速度大大提高。一般取RL min＜RL＜RL max。 图 一级OC门代替三级“与非门” (a) (b) (a) 三级“与非门”